Nejjasnější hvězdná exploze od dob středověku může nastat během několika let – nebo desetiletí. Astronomové sledují kandidáty, jako je T Coronae Borealis a Betelgeuse, zatímco vesmírný dalekohled JWST zachytil světlo supernovy staré 13 miliard let. Obloha může znovu ožít.
Dosud nejjasnější supernova, která kdy byla ze Země zaznamenána, byla SN 1006, která explodovala v roce 1006 našeho letopočtu. Kronikáři z Číny, Japonska, islámského světa a Evropy se shodují, že se objevila náhle, jako „hostující hvězda“ tak jasná, že byla vidět ve dne, v noci vrhala stíny a svou jasností soupeřila s Měsícem. Zůstala viditelná více než dva roky, ačkoli její největší jasnost se soustředila do prvních týdnů po výbuchu, pravděpodobně mezi koncem dubna a květnem roku 1006. Dnes víme, že šlo o supernovu typu Ia vzdálenou asi 7200 světelných let, ale po staletí byla právě taková: oslnivé nové světlo na obloze, která byla dosud považována za neměnnou.
SN 1006 nebyla ojedinělým případem. V roce 1054 dala jiná velkolepá supernova vzniknout dnešní Krabí mlhovině v souhvězdí Býka. Byla rovněž popsána jako „hostitelská hvězda“, která byla ve dne viditelná několik týdnů a v noci téměř dva roky. Dnes dalekohledy jako Hubble a Chandra pozorují její pozůstatky: rozpínající se oblak a pulsar – ultrahusté tělo hvězdy -, který se v něm zběsile otáčí. Tyto historické příklady ukazují, že ačkoli jsou velké hvězdné erupce viditelné pouhým okem vzácné, provázejí lidstvo po tisíciletí a zanechávají stopy ve vědeckých záznamech i kulturních tradicích.
Může se to stát znovu. Toto desetiletí zahajuje novou éru astronomie: poprvé v nedávné historii mohou vědci přibližně datovat vesmírnou událost, která by mohla být viditelná ze Země a kterou mnozí označují za jeden z nejpozoruhodnějších astronomických zážitků století. Nejedná se o zatmění ani o meteorický roj, ale o závěrečnou explozi masivní hvězdy: supernovu, jev, který je sice ve vesmíru běžný, ale jen zřídkakdy tak jasný, aby jej bylo možné pozorovat bez obřích dalekohledů.
Když astronomové mluví o „datování“, nemají na mysli přesný den a čas jako v případě zatmění, ale spíše rozumný časový úsek – roky nebo desetiletí -, kdy je nejpravděpodobnější, že určitá hvězda exploduje. Toto okno je z kosmického hlediska překvapivě úzké. V praxi to znamená, že dnes žijící lidé by mohli na vlastní oči spatřit jev, který byl donedávna považován za zcela nepředvídatelný.
Mezi nejčastěji zmiňované kandidáty patří Betelgeuze, slavná červená hvězda na rameni Orionu. Jedná se o červeného veleobra v konečné fázi, který má tak obrovské rozměry, že by při umístění do středu Sluneční soustavy pohltil oběžnou dráhu Marsu. Víme, že intenzivně ztrácí hmotnost a že její vnitřní struktura je nestabilní, což jsou jasné známky toho, že se blíží konec jejího života. Nicméně „blízko“ může v astronomické hantýrce znamenat zítra… nebo za 100 000 let. Současné modely naznačují, že Betelgeuse může explodovat jako supernova kdykoli v tomto širokém rozmezí, ale neumožňují další zpřesnění. Pokud by se tak stalo v naší době, byla by jasná jako Měsíc v úplňku a viditelná i za denního světla, aniž by vzhledem ke své vzdálenosti asi 640 světelných let představovala pro Zemi nějaké nebezpečí.
Hvězdou, která má podle několika studií skutečně užší časové okno, je dvojhvězda T Coronae Borealis, známá jako „planoucí hvězda severu“. Jedná se o rekurentní novu, tedy typ systému, ve kterém bílý trpaslík krade materiál hvězdnému společníkovi, dokud nezpůsobí periodické exploze na jeho povrchu. Nejedná se o supernovu v pravém slova smyslu – bílý trpaslík každý výbuch přežije – ale vizuální výsledek může být stejně působivý: hvězda, která se přes noc stane tisíckrát jasnější. T Coronae Borealis takto explodovala v letech 1866 a 1946 a astronomové očekávají nové vzplanutí kolem roku 2024-2026, přičemž je vysoce pravděpodobné, že bude na severní polokouli viditelné pouhým okem po dobu několika dnů či týdnů.
Tyto předpovědi vycházejí ze vzorců pozorovaných v minulosti a z průběžného sledování světla hvězdy. Přestože T Coronae Borealis není terminální supernova – hvězda definitivně nezaniká – její nadcházející erupce se rýsuje jako jedna z největších astronomických podívaných tohoto desetiletí. A slouží jako předzvěst toho, co by v poněkud vzdálenější budoucnosti mohlo znamenat být svědkem skutečné explozivní smrti masivní hvězdy v našem galaktickém sousedství.
Představa „předpovědi“ supernovy může znít téměř fantasticky, ale není tomu tak. Existují hvězdné systémy, jejichž chování nám umožňuje odhadnout, kdy by některá z jejich hvězd mohla vstoupit do závěrečné fáze svého života a skončit explozí; tyto modely jsou založeny na desítkách let pozorování a našich znalostech hvězdného vývoje . Přestože přesné načasování zůstává předmětem nejistot, astronomové se domnívají, že k takovým událostem, pokud k nim dojde relativně blízko nás v Mléčné dráze, může dojít v časovém měřítku, které lze pozorovat po celé generace.
Zjednodušeně řečeno, hvězda je obrovská plynná koule, která udržuje křehkou rovnováhu mezi dvěma silami: gravitací, která se ji snaží stlačit, a tlakem vznikajícím při jaderných reakcích v jejím jádře, který má tendenci ji rozpínat. Dokud je v ní palivo – především vodík, později helium a další prvky – zůstává hvězda stabilní. Když palivo dojde, rovnováha se naruší a hvězda vstoupí do fáze rychlých změn: nabobtná, ztratí vrstvy plynu, změní se její jasnost a její nitro se přestaví. Právě v této závěrečné fázi nám modely hvězdného vývoje umožňují odhadnout, kolik času zbývá do jejího zhroucení a výbuchu.
K supernovám typu II, které jsou spojeny s masivními hvězdami (s hmotností nejméně osmkrát větší než hmotnost Slunce), dochází, když jádru hvězdy dojde palivo a hroutí se pod vlastní vahou, přičemž vzniká rázová vlna, která vyvrhne vnější vrstvy do vesmíru. Supernovy typu Ia, jako je SN 1006, mají jiný původ: obvykle vznikají ve dvojhvězdných systémech, kde bílý trpaslík akretuje hmotu ze svého společníka, dokud nedosáhne kritické hranice a katastrofálně nevybuchne. Každý typ zanechává charakteristickou stopu ve světle, které vyzařuje, což astronomům umožňuje rekonstruovat, jaký typ hvězdy explodoval a za jakých podmínek.
Kromě viditelného světla tyto exploze vyzařují neutrina – téměř bezhmotné částice, které procházejí hmotou s obrovskou lehkostí – a v některých případech i gravitační vlny, drobné vlnky ve struktuře časoprostoru. Detekce těchto kosmických poslů nám spolu se světlem umožňuje studovat nitro hvězdy v okamžiku exploze, což je jinak nemožné. Příští velká supernova v naší galaxii tak bude jedinečnou přírodní laboratoří pro extrémní fyziku.
Pozornost vědců se však nesoustředí pouze na budoucí „předvídatelné“ supernovy: v roce 2025 učinil vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) mimořádný krok, když identifikoval nejstarší dosud pozorovanou supernovu, která odpovídá hvězdě, jež explodovala v době, kdy byl vesmír starý jen asi 730 milionů let, tedy méně než 5 % jeho současného stáří.
JWST, který byl vypuštěn v roce 2021, je určen k pozorování vesmíru v infračervené oblasti elektromagnetického spektra, která je klíčová pro studium velmi vzdálených objektů. V důsledku rozpínání vesmíru je světlo vyzařované prvními galaxiemi roztaženo a posunuto směrem k delším vlnovým délkám, takže je neviditelné pro dalekohledy jako Hubble, které pracují převážně ve viditelném a ultrafialovém světle. Webb naproti tomu dokáže toto „roztažené“ světlo zachytit a rekonstruovat, jak vypadaly první hvězdy a galaxie krátce po velkém třesku.
Supernova identifikovaná pomocí JWST se nachází v extrémně vzdálené galaxii, která byla pozorována v době, kdy byl vesmír starý asi 730 milionů let. Abychom to uvedli do souvislostí, pokud bychom historii vesmíru zhustili do jediného roku, přičemž velký třesk by připadl na 1. leden a současnost na 31. prosinec, k této explozi by došlo přibližně v polovině ledna: uprostřed vesmírného dětství, kdy se první galaxie teprve formovaly a vesmír se po dlouhém temném období teprve „rozsvěcoval“.
Toto zjištění nebylo náhodné. V březnu 2025 zaznamenala družice specializovaná na detekci gama záblesků intenzivní událost spojenou se zánikem masivní hvězdy ve velmi vzdálené galaxii. Následně ji na obloze pomohly lokalizovat dalekohledy jako Neil Gehrels Swift Observatory a Very Large Telescope a JWST potvrdil, že se jedná o signál supernovy v kontextu záblesku gama, označený jako GRB 250314A.
Záblesky záření gama (GRB) jsou nejenergetičtější známé elektromagnetické jevy. Během několika sekund mohou uvolnit tolik energie, kolik vyzáří Slunce za celý svůj život. Mnohé z nich jsou spojeny se zánikem velmi hmotných hvězd, které se zhroutí do černé díry a vystřelí proudy hmoty rychlostí blízkou rychlosti světla. Když jeden z těchto výtrysků míří k Zemi, detekujeme jej jako záblesk gama záření, po němž následuje déle trvající dozáření na jiných vlnových délkách: tzv. dozáření.
V případě GRB 250314A byla posloupnost příkladná: nejprve vysokoenergetická družice detekovala počáteční afterglow; poté observatoře jako Swift a Very Large Telescope upřesnily polohu a změřily přibližnou vzdálenost; nakonec se na tuto oblast zaměřil JWST a získal podrobné spektrum světla, čímž potvrdil, že se jedná o extrémně vzdálenou supernovu. Tato koordinace více přístrojů – z nichž každý je citlivý na jinou část spektra – je příkladem vícenásobné astronomie, způsobu vědecké práce, který kombinuje informace z různých typů signálů, aby získal úplnější obraz o jevu.
Skutečně pozoruhodné na tomto pozorování je, že tato supernova explodovala v době, kdy byl vesmír ještě v plenkách, téměř tak brzy, že světlo z této exploze urazilo téměř 13 miliard let, než se dostalo k nám. Vidět ji je jako dívat se na přímou fotografii hvězdy, která zanikla v době, kdy se teprve začínaly formovat první galaxie. Před tímto objevem držela rekord pozorovaná supernova, k níž došlo mnohem později v kosmické historii; díky JWST byl tento rekord daleko překonán.
Pozorování takto staré supernovy není jen technickým úspěchem, ale také odpovědí na základní otázku: Jak vypadaly první hvězdy? První hvězdné generace, které se skládaly téměř výhradně z vodíku a helia, musely být velmi odlišné od dnešních hmotnějších hvězd s kratší dobou života. Jejich výbuchy zanesly do vesmíru těžší prvky – uhlík, kyslík, železo – které dnes tvoří součást planet, hornin, oceánů a živých organismů. Každá vzdálená supernova, kterou objevíme, je v jistém smyslu přímým svědectvím o tom, jak se ve vesmíru začaly vyrábět složky života, jak ho známe.
Kromě toho tato pozorování pomáhají měřit rychlost vzniku hvězd v raném vesmíru: kolik hvězd se zrodilo, jak dlouho žily a jak často explozivně zanikaly. Porovnání těchto údajů s tím, co vidíme v současném vesmíru, nám umožňuje rekonstruovat celý příběh toho, jak galaxie rostly a proměňovaly se po miliardy let.
Pro astronomy nejsou podobné události pouhou podívanou; jsou to jedinečná okna do hluboké minulosti vesmíru. Analýzou světla supernovy a její hostitelské galaxie mohou vědci zjistit, jak v tak vzdálených dobách žily a zanikaly masivní hvězdy, kolik hmoty vážily, jaké prvky se začaly tvořit a jak byly uspořádány první hvězdné struktury. To následně pomůže vytvořit přesnější modely vývoje raného vesmíru.
Světlo supernovy nese obrovské množství informací. Její světelná křivka – jak se mění jasnost v čase – prozrazuje množství vyvrženého materiálu a energii exploze. Jeho spektrum – rozdělení světla na barvy nebo vlnové délky – ukazuje, které chemické prvky jsou přítomny ve zbytcích hvězdy. Měřením červeného posuvu těchto spektrálních čar mohou astronomové také určit, jak rychle se galaxie vzdaluje, a tedy jak je daleko a v jakém čase ve vesmíru k události došlo.
V případě supernov typu Ia je jejich maximální jasnost tak rovnoměrná, že se používají jako „standardní kandely“ pro měření kosmických vzdáleností . Díky nim bylo koncem 20. století zjištěno, že rozpínání vesmíru se zrychluje, což bylo zjištění, které vedlo k myšlence temné energie, stále záhadné formy energie, která zřejmě dominuje obsahu vesmíru. Každá nová přesně změřená vzdálená supernova pomáhá zpřesnit tyto odhady a prověřit naše teorie o konečném osudu vesmíru.
Co to však znamená pro ty, kteří se dnes večer podívají vzhůru? Na rozdíl od předpovídaných událostí v naší Galaxii, jako je například možný výbuch blízkých hvězd v příštích několika letech či desetiletích, supernova detekovaná pomocí JWST nebude viditelná pouhým okem: její světlo je po překonání tak obrovských vzdáleností extrémně slabé. Nicméně skutečnost, že dnešní dalekohledy mohou detekovat a studovat něco tak vzdáleného, je bezprecedentním průlomem. A stane se tak v roce 2086, tedy za „pouhých“ 60 let.
Zmínka o roce 2086 se netýká vzdálené supernovy pozorované pomocí JWST – ta se odehrála již před miliardami let -, ale jiného časového horizontu, který mají astronomové na mysli pro možnou velkou událost viditelnou ze Země. Několik studií hvězdné populace v Mléčné dráze naznačuje, že statisticky je přiměřené, aby se v naší galaxii objevila supernova každých 50-100 let. Poslední, o níž víme s jistotou, že explodovala v Mléčné dráze a byla viditelná pouhým okem, byla v roce 1604, kdy ji pozoroval Johannes Kepler. Od té doby jsme zaznamenali supernovy i v jiných galaxiích, ale žádná nebyla tak blízko, aby zaujala hlavní místo na naší obloze.
Pokud jsou statistiky správné, jsme za tímto průměrem „pozadu“, což znamená, že by se nová galaktická supernova mohla objevit v několika příštích desetiletích. Nevíme, o jakou hvězdu se jedná, ani přesný rok, ale modely hvězdných populací a rozložení hmotných hvězd v Mléčné dráze nám umožňují odhadnout, že k takové události s velkou pravděpodobností dojde ještě před koncem tohoto století. Proto některé studie stanovují cílové datum velkého výbuchu v naší galaxii kolem roku 2086 – což není uzavřené datum, ale jakási kosmická připomínka.
Je třeba zdůraznit, že i kdyby se supernova stala stejně jasnou jako Měsíc, nemusela by nutně představovat nebezpečí pro život na Zemi. Aby byl hvězdný výbuch škodlivý, musel by nastat ve vzdálenosti menší než asi 30 světelných let, což je velmi nepravděpodobné vzhledem k tomu, jak řídce je naše bezprostřední okolí osídleno masivními hvězdami. V praxi bude příští velká viditelná supernova především podívanou pro oči a zlatým dolem pro vědu.
A právě v tom spočívá význam podobných událostí: nejenže stanovují historické rekordy, ale ukazují, jak daleko jsme se dostali s naší technikou a vědeckým poznáním. Jsou důkazem, že můžeme rozšířit svůj pohled nejen k blízkým hvězdám, ale i do hlubin vesmíru a času.
Během pouhého století jsme se od pozorování oblohy pomocí skleněných a kovových dalekohledů dostali k rozmístění vesmírných observatoří schopných detekovat světlo hvězd, které zanikly v době, kdy se Mléčná dráha teprve stavěla. Naučili jsme se v tomto světle číst příběh o tom, jak vznikaly prvky, jak se rodí a umírají hvězdy a jak se skládají a vyvíjejí galaxie. A zároveň stále čekáme, téměř se stejnou směsicí zvědavosti a úžasu jako staří čínští nebo arabští astronomové, na náhlé objevení „nové hvězdy“, která na několik dní změní vzhled naší oblohy.
Když tedy hovoříme o „velké astronomické události tohoto století“, zahrnuje takové slovní spojení dvě propojené představy: na jedné straně možnost, že v dohledné době rozsvítí naše noci blízká supernova, a na druhé straně jistotu, že již nyní pozorujeme světlo hvězd, které explodovaly před miliardami let a nesou s sebou jedinečné informace o tom, jak vypadal vesmír ve svých prvních kapitolách. Mezi těmito dvěma měřítky – oblohou, kterou vidíme pouhým okem, a hlubokým vesmírem, který odhalují teleskopy, jako je JWST – se objevuje stejný příběh: příběh dynamického, neustále se měnícího vesmíru, v němž každá hvězdná exploze je zároveň koncem i novým začátkem.